阿司匹林抵抗與基因多態(tài)性的研究進展

顏雪琴 綜述 茅新蕾 陳衛(wèi)東 審校

1)溫州醫(yī)學院附屬二院神經(jīng)內(nèi)科 溫州 325000 2)浙江溫州市第二人民醫(yī)院 溫州 325000

阿司匹林作為一種有效的抗血小板聚集藥物廣泛應用于心腦血管疾病的防治,臨床觀察顯示阿司匹林能減少約25%的心腦血管疾病復發(fā)。然而,并不是所有患者都能從阿司匹林治療中獲益,有研究顯示0.4%～83.3%個體對阿司匹林的抗血小板作用不敏感,即存在阿司匹林抵抗現(xiàn)象(aspirin resistance,AR)[1]。阿司匹林抵抗的確切機制不明,遺傳可能為其重要因素,本文將近年AR與基因多態(tài)性方面的研究作如下綜述。

1 阿司匹林抵抗

1.1阿司匹林抵抗的定義Bhatt[2]等將阿司匹林抵抗分為臨床性及生化性。臨床性為患者口服阿司匹林后仍發(fā)生缺血性血管疾病;生化性為口服阿司匹林后,未能改變血小板功能試驗結果。

1.2阿司匹林抵抗的分型有研究[3]將生化性阿司匹林抵抗分為3型：(1)Ⅰ型阿司匹林抵抗(藥動學型)：口服同樣劑量的阿司匹林,體內(nèi)血栓素(TX)合成和膠原誘導血小板聚集均未被抑制。而體外富血小板血漿中加入100 μ mol/L阿司匹林后可被抑制,提示使用小劑量阿司匹林有相當大的藥動學差異。(2)Ⅱ型阿司匹林抵抗(藥效學型)：無論體內(nèi)及體外,口服阿司匹林后,TX合成和膠原誘導血小板聚集均未被抑制,提示該型阿司匹林抵抗的機制與環(huán)氧化酶(COX)的遺傳多態(tài)性有關。(3)Ⅲ型阿司匹林抵抗(假性阿司匹林抵抗)：口服阿司匹林后能抑制TX合成,但不能抑制膠原誘導的血小板聚集。該型患者之所以被冠以“假性抵抗”,因為阿司匹林已抑制了TX合成,而不能抑制其他物質(zhì)如膠原誘導的血小板聚集。

2 阿司匹林抵抗機制

AR發(fā)生的具體機制尚不清楚,可能與藥物劑量不足[4],環(huán)氧化酶1(COX1)及血小板糖蛋白(GP)的基因多態(tài)性,膠原,吸煙,血脂異常等多種因素有關。血小板活化路徑可由血栓素A2(thromboxaneA2,TXA2)、二磷酸腺苷(adenosine diphosphate,ADP)、膠原、凝血酶和糖蛋白(glycoprotein,GP)Ⅱb/Ⅲa受體等誘導,而阿司匹林僅能有效地阻斷血栓素A2途徑。目前,對于血小板活化路徑及基因多態(tài)性與阿司匹林抵抗的關系研究主要集中在以下幾個方面[5-6]：(1)血栓素激活途徑中編碼環(huán)氧合酶1(cycloxygenase-1,COX-1)的基因多態(tài)性。(2)GPⅡb/Ⅲa激活途徑中編碼血小板膜GPⅢa的血小板抗原1/血小板抗原2(platelet antigen1/platelet antigen2,PLA1/PLA2)多態(tài)性。(3)膠原激活途徑中編碼血小板膜GPⅠa/GPⅡa的807C/T和873G/A多態(tài)性。(4)5-二磷酸腺苷受體P2Y1的基因多態(tài)性。這些多態(tài)性位點有可能影響阿司匹林的抗血小板作用。現(xiàn)從基因水平分析阿司匹林抵抗的機制。

2.1環(huán)氧合酶基因多態(tài)性COX是前列腺素合成過程中的重要限速酶,它有兩種同工酶：COX-1和COX-2。COX-1是花生四烯酸轉換為前列腺素G/H途徑中的第一個酶,其有兩種酶活性,一種環(huán)氧化酶活性催化前列腺素G的生成,一種氫過氧化物酶(HOX)活性減少前列腺素G,生成前列腺素H,前列腺素H更進一步被COX催化成為前列腺素和血栓素[7]。阿司匹林抗血小板作用機制主要是使COX-1絲氨酸530不可逆的乙?；?從而使該酶失活,阻斷了TXA2的形成。目前已發(fā)現(xiàn)多個COX基因多態(tài)性位點[8],不同COX的單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphisms,SNPs)可影響COX的蛋白結構或構象,使其對阿司匹林抑制作用的敏感性極不均一,構成一些病人AR的結構基礎。

Maree等[9]將144位冠心病患者按COX-1單核苷酸多態(tài)性分為五組[A842G,C22T(R8W),G128A(Q41Q),C644A(G213G)和C714A(L237M)],均給予阿司匹林口服,發(fā)現(xiàn)A842G與C50T完全連鎖不平衡。攜帶含有突變體-842G等位基因的患者與野生型A842相比,花生四烯酸誘導的血小板激活和血清血栓烷B2(TXB2,TXA2的下游產(chǎn)物)產(chǎn)生更明顯,提示攜帶突變體-842G等位基因的患者對阿司匹林治療較不敏感。表明COX-1的遺傳變異性可以影響花生四烯酸誘導的血小板聚集和血栓形成,病人對阿司匹林的反應部分決定于COX-1的基因型。Gonzalez-Conejero等[10]的研究則顯示COX-1 50T等位基因可能與阿司匹林抵抗有關。

2.2血小板糖蛋白(GP)Ⅱb/Ⅲa基因多態(tài)性血小板糖蛋白GPⅡb/Ⅲa是細胞黏附受體整合素家族中的一員,含有纖維蛋白、纖維連接蛋白、von willbrand factor(vWF)等黏附蛋白的特異結合位點,參與血小板黏附和聚集。AR可能和血小板膜GPⅡb/Ⅲa受體復合物的多態(tài)性有關,GPⅡb/Ⅲa受體是血小板活化的最后共同通路。編碼GPⅡb/Ⅲa的基因具有高度的多態(tài)性。GPⅡb/Ⅲa基因(包括編碼GPⅡb和GPⅢa的基因)突變、缺失或插入導致表型改變,進而引起血小板功能改變。迄今已發(fā)現(xiàn)C157T、A1163C、A1553G、T1565C等多個GPⅢa多態(tài)性位點,較為常見的是外顯子2第1565位氨基酸的突變,即 T1565C(Leu33Pro),編碼 Leo的位點稱為 PLA1(HPA-1a),編碼Pro的位點稱為PLA2(HPA-1b)。關于GPⅡb基因多態(tài)性的研究較少,主要有GPⅡbM ax-/Max +(G2603A,V837M),HPA3a/3b(T2622G,Ile843Ser),GPⅡbG1063A(Glu324Lys)等多態(tài)現(xiàn)象,其中研究最為廣泛和深入的是GPⅡb殘基843位Ile/Ser的變異,它與人類血小板抗原3(HPA-3)相關。

大量證據(jù)表明,GP受體多態(tài)性是動脈血栓形成的遺傳危險因素,它能造成黏附受體成分的表達、功能和免疫遺傳學的多樣性。血小板激動劑(如TXA2)通過細胞內(nèi)信號激活GPⅡb/Ⅲa受體,介導纖維蛋白原及其受體結合,然后促進血小板聚集。阿司匹林通過干擾COX非依賴性細胞內(nèi)信號轉導并使GPⅡb和GPⅢa分子乙?；瘉硪种艷PⅡb/Ⅲa的活化。盡管還未完全弄清,但目前所知的COX非依賴性信號轉導途徑可能包括跨膜蛋白受體、磷脂酶、Ca2+釋放、腺苷酸環(huán)化酶、鳥苷酸環(huán)化酶和蛋白激酶C等。某些弱的激動劑(如 ADP、腎上腺素和膠原蛋白)導致的 GPⅡb/Ⅲa激活可被阿司匹林部分抑制。在PLA2基因型存在時,抗血小板作用可以因這種替代途徑減少而降低。

Agnieszka Slowik等[11]研究發(fā)現(xiàn)PLA2等位基因是男性患者大血管病變所致卒中獨立的危險因素。該研究分別選取92例大血管病變所致卒中患者及184例對照者,103例小血管病變所致卒中患者及206例對照者,182例心因性卒中患者及182例對照者。結果顯示小血管病變及心因性卒中患者與對照者相比,PLA2等位基因出現(xiàn)的頻率相似,無統(tǒng)計學意義;而大血管病變所致卒中的男性患者PLA2出現(xiàn)頻率高(39.7%vs 23.0%;P=0.003,OR=2.51;CI為1.21～5.20)。Grove等[12]檢測了 1191例健康人和1019例冠心病患者的PLA2頻率,在這些患者中529例以前有過心肌梗死史。結果健康人中28%為PLA2基因型,28%的冠心病患者(除外心肌梗死患者)為PLA2基因型,35%的心肌梗死患者為PLA2陽性。健康對照與心肌梗死患者之間PLA2基因頻率有統(tǒng)計學差異。因此,他們認為斯堪的納維亞人PLA2基因型與心肌梗死而不是冠心病的危險增加有關。Szczeklik A研究的結果提示與PLA1相比,PLA2等位基因更傾向于促進血栓的形成從而參與了阿司匹林抵抗的發(fā)生。Papp E等[13]研究也發(fā)現(xiàn),阿司匹林抵抗患者中PLA2等位基因出現(xiàn)的頻率要明顯高于那些對阿司匹林有良好反應的受試者,而且該研究中所有PLA2/A2基因型患者對阿司匹林的抗血小板反應均不良。這就提示PLA2等位基因可能與阿司匹林療法反應的不充分、不敏感相關。然而,Macchi等[14]的研究發(fā)現(xiàn)PLA1等位基因更容易對小劑量阿司匹林治療發(fā)生抵抗。

2.3血小板糖蛋白GPⅠa/Ⅱa受體基因多態(tài)性GPⅠa/Ⅱa(整合素α 2β1)位于連接血小板與膠原纖維(Ⅰ、Ⅱ型)或非膠原纖維(Ⅲ、Ⅳ型)的二價陽離子鍵的中間。在正常個體與那些先天遺傳存在α 2基因的四個等位基因的個體中,其血小板表面表達的GPIa/Ⅱa是不同的。GPIa基因位于第5號染色體上,對于這一基因的一些相關研究,揭示它的一些有癥狀或無癥狀的多態(tài)現(xiàn)象,以及由此引起的受體的結構和功能的改變,以及血小板表面的GPⅠa/Ⅱa受體多拷貝間的差異。α 2GPIa多態(tài)性—807C-T(phe224)和 873G-A(Thr246)已被證實與血小板表面受體不同的表達有關?；蛐?07TT(873AA)與受體的高密度表達有關,而807CC(873GG)則與低密度表達有關。雜合子則與中間受體表達的水平有關。第三種多態(tài)性是由于1648位點上G到A被替換所致,這同時也引起505位點(Br系統(tǒng))上Glu/Lys被替換。同時,GPIa807C/T與Glu505 lys之間存在基因相關,且Br的多態(tài)性與位于核苷酸環(huán)化酶837(C-T)上的一個稀有多態(tài)性相連結,攜帶等位基因I(807T/873T/873A/Brb)者表現(xiàn)出高水平的GPⅠa/Ⅱa,而攜帶等位基因Ⅱ(807C/837T/873G/Brb)和Ⅲ(807C/837C/873G/Bra)者則表現(xiàn)出低水平的血小板整合素。膠原是一種重要的血小板聚集誘導劑,血小板膠原受體血小板膜糖蛋白Ⅰa/Ⅱa密度增加可能是血栓形成的潛在危險因素和阿司匹林抵抗的原因,血小板膜糖蛋白Ⅰa/Ⅱa基因多態(tài)性可以增加血小板膜膠原受體的密度[15],從而降低阿司匹林療效。

2.4 ADP受體P2Y1基因的變化ADP是血小板聚集的重要介質(zhì),ADP的調(diào)節(jié)作用是通過與血小板表面G蛋白偶聯(lián)P2Y受體相連接而實現(xiàn)的。迄今為止已有8種P2Y受體亞型被克隆,對P2Y1和P2Y12的研究較清楚。Gα q偶聯(lián)P2Y1受體與ADP結合,使鈣離子釋放,改變血小板形狀,使血小板聚集。另一種主要的受體P2Y12與G蛋白Gi偶聯(lián),抑制腺苷酸環(huán)化酶,活化磷酸肌酸激酶3,活化GPⅡb/Ⅲa受體。任何一個受體的抑制均會引起血小板聚集的顯著減少。

ADP通過P2Y1和P2Y12受體刺激血小板的激活和聚集,這些受體的突變與止血異常有關,任何一個受體的抑制均會引起血小板聚集的顯著減少。阿司匹林以協(xié)同方式減少這些情況的發(fā)生[16]。P2Y12和阿司匹林的復合拮抗作用已在臨床上被證實可顯著減少血栓事件的發(fā)生[17]。因此,ADP受體P2Y1基因的相應功能變化能夠改變ADP的信號功能,并且能降低對阿司匹林(包括P2Y12抑制劑,如噻氯匹啶和氯吡格雷)的反應性,導致血栓前狀態(tài)的產(chǎn)生和對阿司匹林的反應性降低。

Fontana等[18]在98名健康研究對象中發(fā)現(xiàn)了 P2Y12受體5種多態(tài)性,其中4種是完全連鎖不平衡。這導致兩種單倍體產(chǎn)生,H1(86%)和H2(14%)。攜帶H2單倍體的受試者使用較低濃度的ADP(2 μ m),血小板聚集增多。純合子H1(H1/H1)平均聚集率為 34.7%(n=74),有一個 H2等位基因(H1/H2,n=21)聚集率為 67.9%,在有2個 H2等位基因(H2/H2,n=3)聚集率高達82.5%。這提示P2Y12多態(tài)性在阿司匹林抵抗中可能起作用。近來發(fā)現(xiàn)P2Y1受體A1622G多態(tài)性與血小板對ADP反應不同相關。攜帶少見的G等位基因對ADP反應更強。Jefferson等[19]在332例男性有心肌梗死史的患者中研究發(fā)現(xiàn)阿司匹林抵抗患者與P2Y1基因C893T多態(tài)性密切相關。攜帶雜合子C893T等位基因患者與攜帶常見純合子C893等位基因者相比阿司匹林抵抗率高出3倍,機制尚不清楚。

以上綜述了近年來關于基因多態(tài)性與阿司匹林抵抗關系的研究結果。由于沒有國際公認的對阿司匹林抵抗的定義,多數(shù)研究樣本量較小,研究結果間還存在很多矛盾,迄今為止遺傳對阿司匹林抵抗的作用并不確切。所以仍需繼續(xù)開展大規(guī)模和不同種族人群中的前瞻性研究來證實這些基因多態(tài)性與AR有關。

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